对电池低温性能要求高的应用场景,通常具有以下特点:
环境温度低(常年或周期性在 0℃以下)
电池需持续放电或能快速放电
任务对供电连续性要求高,无法接受低温下掉电、掉压或内阻激增
| 应用场景 | 特点 | 低温性能关键指标 |
|---|---|---|
| 军用装备(寒区战场) | - 东北、青藏高原、北疆、外军寒带作战环境 - 如单兵电源、无人机、通信设备 | - 在 -40℃ 环境下放电 ≥ 1C,电压保持稳定 - 支持热启动/自加热/预热机制 |
| 航天器、高空气球、卫星 | - 太空昼夜温差大,阴影区可达 -100℃ - 电池常需在 -40℃ ~ -60℃ 放电 | - 在低温下保持容量和循环寿命 - 电芯材料需抗低温膨胀、无析锂现象 |
| 极地科考设备 | - 南极、北极等区域使用无人观测站、传感器 | - -40℃ 甚至 -50℃ 能稳定供电 - 年级低自放电特性 |
| 新能源车(寒冷地区) | - 东北、内蒙古、加拿大、北欧用户 - 电池包常低温启动困难 | - -20℃启动放电性能 >70% - 支持热管理系统或低温加热方案 |
| 低温无人机(如高原、寒带飞行) | - 巡检无人机、军用察打一体无人机、物流无人机 | - -30℃放电仍保持 0.5C~1C - 飞行任务对输出功率连续性要求高 |
| 矿山、油田、林业机器人等户外工作平台 | - 如俄罗斯/新疆矿山冬季温度极低 - 电动化设备需持续运作 | - 电池系统耐 -35℃环境运行 - 低温大电流放电能力要求高 |
| 海洋浮标、水下探测器 | - 海面夜晚低温或深海低温 - 电池需维持供电或周期唤醒 | - -10℃以下容量保持率高 - 防凝固、防盐雾、防水保护 |
| 通信基站应急电源(高寒地区) | - 偏远地区的 5G/应急基站 - 无外接加热源,需自加热电池 | - -20℃~0℃下稳定供电≥数小时 - BMS 具低温限制与预加热逻辑 |
| 指标名称 | 要求值(典型) |
|---|---|
| 放电温度范围 | -40℃ ~ +55℃(军用) / -20℃ ~ +60℃(民用) |
| 低温放电倍率 | ≥0.5C 放电能力@-20℃ ≥1C 放电能力@-30℃(军品/高端无人机) |
| 低温容量保持率 | ≥70%@-20℃ ≥60%@-30℃ |
| 内阻增长率 | 增幅应低于 2~3 倍(@-20℃) |
| 低温自加热能力 | 5~10℃/min 加热效率(主动加热型) |
| 方案类型 | 技术要点 |
|---|---|
| 高倍率低温电芯 | 改进电解液配方,使用低阻 SEI 膜、高锂离子导电性材料 |
| 自加热电池系统 | 使用薄膜加热片 + 温控逻辑(可电芯内/模组级) |
| 电池热管理系统 | 加热膜、热泵、液冷/气冷/复合加热 |
| 预热+备电方案 | 利用备用电源预热主电池后放电 |
| 标准编号 | 标准名称 | 要求 |
|---|---|---|
| GJB 7718-2011 | 单兵用通用电源系统通用规范 | -40℃可启动放电,要求1分钟连续输出 ≥1C |
| GB/T 31486-2015 | 动力电池系统性能 | 低温启动/低温放电/容量保持率要求 |
| GJB 4476-2002 | 军用锂离子电芯规范 | 明确提出-40℃使用性能测试项目 |
| IEC 62660-2 | 车载锂电池性能与安全测试 | 包含低温放电、内阻测试 |
凡是在寒冷、无人值守、高可靠要求场合的电池应用,低温性能都是关键性能之一。你若从事的是:
军用装备/无人系统
寒区新能源车辆
极端环境特种电源
可采用低温专用锂电芯 + 自加热控制系统 + 军用BMS + 保温结构设计的组合方案。
如你正在设计一套低温用锂电池系统(如 -30℃无人机、-40℃雷达电源等),我可协助你梳理:
电芯选型建议
BMS控制策略(低温限流/加热逻辑)
系统结构防寒设计方案
是否有具体项目方向?我可以帮你定制低温性能解决方案。
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能量密度:125-160Wh/kg
充放电能力:5-10C(20-80%DOD)
温度范围:-40℃—65℃
自耗电:≤3%/月
过充电、过放电、针刺、 挤压、短路、
撞击、高温、枪击时电池不燃烧、爆炸。
动力电池循环寿命不低于2000次,
80%容量保持率;
电池管理系统可靠、稳定、适应性 强,
符合国军标要求。